Insektenneuropeptide

  Neuropeptide steuern in Insekten eine Vielzahl physiologischer Prozesse, angefangen von der Biosynthese der Pheromone, über die Steuerung der Muskelkontraktion bis hin zur Diurese. Wir beschäftigen uns mit den diuretisch wirkenden Helicokininen aus der Mottenart Heliothis zea, einem der Hauptschädlinge der Baumwolle. Die Helicokinine führen bei einer Überdosierung zu massiv gesteigerter Flüssigkeitsausscheidung, die letztendlich zum Tod des Schädlings führt.

  Ziel unserer Arbeiten ist, die in der Peptidsequenz kodierte biologische Aktivität auf nicht-peptidische Strukturen zu übertragen. Hierzu verfolgen wir im Wesentlichen zwei Ansätze. Zum einen versuchen wir mit Hilfe kombinatorisch chemischer Methoden (Positional Scanning) nicht peptidische Substratanaloga des Helicokinins zu finden.

  Beim zweiten Ansatz steht die biologisch aktive Konformation des Peptids im Mittelpunkt des Interesses. Basierend auf einem durch NMR-spektroskopische Untersuchungen abgeleiteten Modell der Konformation der Helicokinine wird ein sogenanntes "Conformational Design" durchgeführt, das über cyclische Peptidanaloga letztendlich auch zu einer nicht-peptidischen Struktur führt. Ein "Conformational Design" wurde erstmals erfolgreich im Pharma-Bereich bei der Entwicklung RGD-basierter nicht-peptidischer Integrin-Antagonisten eingesetzt.

  Die biologische Prüfung der Peptidmimetika wird im Rahmen einer Industrie-Kooperation durchgeführt. Im Erfolgsfall bieten diese Arbeiten den Zugang zu einer völlig neuen Generation selektiver und umweltverträglicher insektizider Wirkstoffe.

Literatur:
H. Kessler. Spektrum der Wissenschaft 2000, 11, 48-53.
A. Seinsche, H. Dyker, P. Lösel, D. Backhaus, J. Scherkenbeck. J. Insect Physiol. 2000, 46, 1423.